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- 2021-05-10 发布
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【典型例题】
一、侯氏制碱法
(江苏中考真题)纯碱在日常生活和化学工业中用途很广,如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域。工业上以食盐、氨气(主要由合成氨厂提供)和二氧化碳为主要原料生产纯碱。其流程如下:
已知有关物质重要反应的化学方程式如下:
①NaCl+NH3+H2O+CO2====NaHCO3↓+NH4Cl
②2NaHCO3==== Na2CO3+ H2O+CO2↑
③2NH4Cl +X====2NH3↑+CaCl2+2H2O
④NH4Cl ==== NH3↑+HCl↑
根据以上信息回答下列问题。
(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程。为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉积,可以向其一和加入过量纯碱.此时将混合液中不溶物除去的方法是 ;溶液中多余的纯碱可以加 试剂来除去。
(2)氨碱工业最关键的一步是:在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通人二氧化碳气体,溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。试分析该流程需要加压条件的原因是:_______________ 。
(3)在氨碱工业的历史上.如何处理流程中剩余的氯化铵溶液,出现了两种工艺:一是“索尔维法”.即在氯化镀溶液中加入物质X (填化学式),产生了可循环使用的氢气和大量固体废弃物氯化钙;二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”,即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体.降低了氯化氨的 ,使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品——氮肥.氯化钠溶液则可以循环利用。
(4)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时.为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?
答: 。
答案:(1)过滤 盐酸 (2)促进更多CO2溶解反应充分 (3)Ca(OH)2 溶解度(4)氯化铵受热易分解
二、海水资源的开发和利用
(08南京)镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得“国防金属”的美誉。海水提镁是国际上的主要趋势,工业流程图如下:
其步骤为:
I.将海边大量存在的贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧成生石灰,并将生石灰制成石灰乳
Ⅱ.将石灰乳加入到海水反应池中,经过沉降、过滤得到Mg(OH)2沉淀
Ⅲ.在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O
Ⅳ.将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2
V.电解熔融的无水MgCl2可得到Mg
(1)请根据上述步骤回答问题:
①写出步骤I、Ⅲ的有关化学方程式:
I.贝壳煅烧成生石灰
Ⅲ.Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和
(2)步骤I——V中有分解反应的是(填写步骤序号):
(3)步骤Ⅲ中的蒸发是利用风吹日晒来完成的,而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有 、 、酒精灯、带铁圈的铁架台、坩埚钳等。
(4)上述海水提镁的流程中,采取了哪些措施来降低成本、减少污染的?请写出其中一点: 。
(5)有同学认为:步骤②后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗?为什么?
你的观点是
理由是
①CaCO3=== CaO十CO2 ↑ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
②I、Ⅳ、V ③蒸发皿 玻璃棒 (本题答案不分先后顺序)
④电解产生的氯气用于生产HCl (合理答案均给分)
(4)不同意 因为MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本
三、钢铁的冶炼
(08江苏中考真题)联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下:
请回答下列问题:
(1)写出设备A 的名称: ;
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式: ;
(3)应用化学原理分析,工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是: ;
(4)铁粉与生石灰都是常用的干燥剂,现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种?请你简述方法和现象:
(1)高炉 (2)3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 (3)促使反应更加剧烈,并获得更多的热量 (4)加入稀盐酸,有气泡产生的为铁粉,否则为生石灰(合理即可)
四、污水处理工业
有一种工业废水,其中含有大量的硫酸亚铁,少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下:
④
③
①
②
工业
废水
污泥
溶液1
固体
溶液2
Ag
溶液3
硫酸亚铁晶体
回答下列问题:
(1)步骤②中:需加入的物质是 ,分离所得混合物的方法是 。
(2)步骤③中:需加入的物质是 ,发生反应的化学方程式是 。
(3)某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银,不需要进行步骤③,你认为是否合理? ,理由是 .
(4)步骤④的操作是 ,溶液2和溶液3为什么要混合? .
(1).Fe 过滤 (2).稀硫酸 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑ (3).不合理 因为要使Ag+ 完全置换出来,必须加入过量的铁 (4).两种滤液中都含有硫酸亚铁,可得到更多的硫酸亚铁,综合利用
五、金属回收工业
坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业.在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆).某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后,围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法.
甲同学根据已学知识,提出了一套回收方案:
乙同学在查阅资料后得知:在通入空气并加热的务件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O),于是他提出了另一套方案:
(1)甲方案的②③三个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
② ;③ .
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为 (选填“甲”或“乙”)的方案更合理.理由是: .
(3)丙认为,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑.你认为丙这么说的道理是: .
丁又提出了疑问:“如果铁过量,剩余的铁会混在红色粉末中,该用什么化学方法
处理?”.请提出你的想法: .
(4)最后,老师肯定了同学们的积极思考,但同时指出:方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后,会得到一种俗称“绿矾”的工业产品,可增加经济效益.请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法: 、 (“绿矾”溶解度随温度升高而增大).
【习题巩固】
1、制盐工业:通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案,各步操作流程如下:
(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌,作用是 。
(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的 (填化学式,下同),第⑥步操作的目的是除去滤液中 。
(3)第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有:泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、 (填化学式)。
(4)在第③步操作中,选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是
。
(5)在制备精盐的过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________,理由是____________________________________________________________________;
(6)在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中,加入适量盐酸的目的是_________
1.制盐工业答案:(1)加快粗盐溶解 (2)Na2SO4 NaOH、Na2CO3 (3)CaCO3、BaCO3 (4)会引进新的杂质KCl (5)不可以。碳酸钠作用是既除去Ca2+,又除去多余的氯化钡 (6)除去多余的氢氧化钠和碳酸钠
2.金属镁的冶炼
海水中含有丰富的氯化镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。
(1)上述提取Mg的过程中,试剂A最好选用 (从我市有丰富的石灰石资源考虑)。沉淀B与试剂C发生的是中和反应,则沉淀B的化学式为 。
(2)电解无水MgCl2可制取Mg,试写出相关的化学方程式 。电解无水MgCl2的过程中 能转化为 能。
Ca(OH)2 Mg(OH)2 MgCl2 通电 Mg+Cl2↑
3.某化学实验小组实验结束时,将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里,为回收有关金属和盐,同学们设计了如下实验方案:
试回答:
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是 。
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式 。
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是
。
(4)若实验过程中的物质损失可以忽略,最终所得硫酸锌的质量 (填“>”、“<”或
“=”)原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量,必须要称量 的质量。
(1)将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来 (2)Zn+ CuSO4 = ZnSO4 +Cu (或Fe+CuSO4===Cu+FeSO4) (3)取步骤④的滤渣于试管中,加入少量稀硫酸,若有气泡产生,则酸不足量(或若无气泡产生,则酸已足量)
(4)> 固体D(或铜)
4、以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:
回答下列问题:
(1)氢氧化钠在工业上有广泛的用途。下列关于氢氧化钠的描述中,错误的是 。
A.能去除油污,可制厨房清洁剂 B.易溶于水,溶解时放出大量的热
C.水溶液能使石蕊溶液变红 D.可用作某些气体的干燥剂
(2)操作②的名称是 ,操作④的名称是 。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式是 。
(4)该流程中可以循环利用的物质是 。
(1) C。 (2) 过滤 , 蒸发 (3)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+ Cl2↑ (4) NaCl